(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に含まれる細胞のＡＴＰを定量する生体物質定量方法であって、
前記検体にＡＴＰ抽出試薬を接触させて前記細胞から前記ＡＴＰを分離・抽出し、当該ＡＴＰに対し、ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の発光量を測定する第１の発光量測定工程と、
この第１の発光量測定工程と対になって行われ、前記ＡＴＰ抽出試薬に対し、前記ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の発光量を測定する第２の発光量測定工程と、
前記第１の発光量測定工程で測定された発光量と、前記第２の発光量測定工程で測定された発光量との差分発光量に基づいて、前記検体に含まれる前記細胞のＡＴＰを定量するＡＴＰ定量工程と、
前記第１の発光量測定工程及び前記第２の発光量測定工程で使用される前記ＡＴＰ発光試薬は互いに同じものであり、
前記ＡＴＰ定量工程での前記差分発光量に基づくＡＴＰの定量は、このＡＴＰの定量が行われるごとに実測される、ＡＴＰの含有量が既知のＡＴＰ標準試薬の発光強度に基づいて演算されることを特徴とする生体物質定量方法。
【請求項２】
検体に含まれる細胞の生体物質であるＡＴＰを定量する生体物質定量装置であって、
前記検体にＡＴＰ消去試薬を接触させて前記細胞外に存在する前記ＡＴＰを消去した後、これにＡＴＰ抽出試薬を接触させて前記細胞から前記ＡＴＰを分離・抽出し、当該ＡＴＰに対し、ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の第１の発光量と、前記ＡＴＰ抽出試薬のみに対し、前記ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の第２の発光量と、の差分発光量に基づいて、検体に含まれる細胞の生体物質である前記ＡＴＰの量を演算する制御部を備え、
前記第１の発光量の測定及び前記第２の発光量の測定で使用される前記ＡＴＰ発光試薬は互いに同じものであることを特徴とする生体物質定量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体に含まれる細胞の生体物質を定量する生体物質定量方法及び生体物質定量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体中の微生物の定量方法（計数方法）としては、微生物から抽出したＡＴＰ（アデノシン三リン酸）を定量することで微生物を間接的に計数する、いわゆるＡＴＰ測定法が知られている。このＡＴＰ測定法は、サンプルに含まれる微生物にＡＴＰ抽出試薬を接触させることで微生物に内在するＡＴＰを抽出し、このＡＴＰに発光試薬を反応させた際の発光量に応じて微生物を計数する方法である。
【０００３】
このＡＴＰ測定法は、水の衛生管理にも利用され（例えば、特許文献１参照）、清涼飲料中の微生物の測定にも利用されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、検体に含まれる微生物を計数する場合、検体の光透過性や色、ｐＨが、ＡＴＰの定量精度に影響を及ぼす問題点がある。その点、特許文献２の定量方法では、予め検体に所定の処理試薬を添加することで、検体中の定量阻害物質を除去するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８０１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、微生物に含まれるＡＴＰ量の測定に、従来のＡＴＰ定量方法を適用すると、微生物に含まれるＡＴＰ量が極微量［ａｍｏｌ（１０−１８ｍｏｌ）レンジ］であることや、検体の前処理に使用する処理試薬にも極微量なＡＴＰが含まれること、前記のようにＡＴＰ量の定量範囲がａｍｏｌレンジであるのに対してこれに対応するように処理試薬の濃度制御を行うことが極めて困難であること等から、精度よく高感度にＡＴＰの定量を行うことができない問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、検体に含まれる細胞の生体物質を従来よりも精度よく高感度に定量することができる生体物質定量方法及び生体物質定量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する生体物質定量方法は、検体に含まれる細胞のＡＴＰを定量する生体物質定量方法であって、前記検体にＡＴＰ抽出試薬を接触させて前記細胞から前記ＡＴＰを分離・抽出し、当該ＡＴＰに対し、ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の発光量を測定する第１の発光量測定工程と、この第１の発光量測定工程と対になって行われ、前記ＡＴＰ抽出試薬に対し、前記ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の発光量を測定する第２の発光量測定工程と、前記第１の発光量測定工程で測定された発光量と、前記第２の発光量測定工程で測定された発光量との差分発光量に基づいて、前記検体に含まれる前記細胞のＡＴＰを定量するＡＴＰ定量工程と、前記第１の発光量測定工程及び前記第２の発光量測定工程で使用される前記ＡＴＰ発光試薬は互いに同じものであり、前記ＡＴＰ定量工程での前記差分発光量に基づくＡＴＰの定量は、このＡＴＰの定量が行われるごとに実測される、ＡＴＰの含有量が既知のＡＴＰ標準試薬の発光強度に基づいて演算されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決する生体物質定量装置は、検体に含まれる細胞の生体物質であるＡＴＰを定量する生体物質定量装置であって、前記検体にＡＴＰ消去試薬を接触させて前記細胞外に存在する前記ＡＴＰを消去した後、これにＡＴＰ抽出試薬を接触させて前記細胞から前記ＡＴＰを分離・抽出し、当該ＡＴＰに対し、ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の第１の発光量と、前記ＡＴＰ抽出試薬のみに対し、前記ＡＴＰ発光試薬を反応させた際の第２の発光量と、の差分発光量に基づいて、検体に含まれる細胞の生体物質である前記ＡＴＰの量を演算する制御部を備え、前記第１の発光量の測定及び前記第２の発光量の測定で使用される前記ＡＴＰ発光試薬は互いに同じものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検体に含まれる細胞の生体物質を従来よりも精度よく高感度に定量することができる生体物質定量方法及び生体物質定量装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における生体物質定量装置の構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態における生体物質定量方法の概略を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態における生体物質定量方法の手順を生体物質定量装置に即して説明する工程説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の他の実施形態における生体物質定量方法の手順を生体物質定量装置に即して説明する工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の生体物質定量方法及び生体物質定量装置は、検体中の微生物等の細胞に含まれる生体物質の発光量と、この検体の前処理に使用する処理試薬に含まれる微量の生体物質の発光量との差分発光量に基づいて、検体中の微生物等の細胞に含まれる生体物質の定量を行うことを主な特徴とする。
以下では、検体中の微生物に含まれる生体物質であるＡＴＰ（アデノシン三リン酸）を定量する生体物質定量装置について説明した後に、この生体物質定量装置の動作及び生体物質の定量原理について説明しながら本発明の生体物質定量方法について説明する。
【００１２】
＜生体物質定量装置＞
図１に示すように、生体物質定量装置１は、後記する複数の要素からなり、液状試料８ａ（検体）中の微生物に含まれるＡＴＰの分離・回収機構４と、後記する複数の要素からなるＡＴＰの定量機構３と、を備えて構成されている。
【００１３】
（ＡＴＰの分離・回収機構）
分離・回収機構４は、液状試料８ａ中の微生物からＡＴＰ（生体物質）を分離・回収するものである。
分離・回収機構４は、フィルタ２６を内部に有する回収容器２１と、この回収容器２１の内容物を、フィルタ２６を介して真空引きする濾過装置２と、試薬等の所定量を分注する液分注装置３１と、を備えている。
回収容器２１は、これに投入される液状試料８ａに含まれる微生物を分離すると共に、この分離した微生物のＡＴＰを抽出して回収するものである。この液状試料８ａからの微生物の分離及びこの微生物からのＡＴＰの抽出工程については後に詳しく説明する。
【００１４】
この回収容器２１は、ロート状に形成された本体２５の底部にフィルタ２６が設けられて構成されている。本実施形態でのフィルタ２６は、図示しないが、親水性フィルタと、疎水性フィルタの二枚重ねになっており、二枚重ねの上側に親水性フィルタが配置され、二枚重ねの下側に疎水性フィルタが配置されている。
【００１５】
このように構成されたフィルタ２６は、次に説明する濾過装置２の吸引ヘッド２３を介して吸引しない限りは、本体２５に投入された液状試料８ａをフィルタ２６上に保持するようになっている。また、吸引ヘッド２３で吸引すると、フィルタ２６は、液状試料８ａのうち微生物（図示省略）をフィルタ２６上に残して、その液状成分を、フィルタ２６を介して吸引ヘッド２３側に排出できるようになっている。
ちなみに、回収容器２１は、生体物質定量装置１内に設けられる処理ステージ５の所定の位置に着脱自在に取り付けられることとなる。
【００１６】
濾過装置２は、前記の分離・回収機構４をも構成する回収容器２１と、吸引ヘッド２３と、吸引ヘッド２３を上下移動させる昇降機構２２と、吸引ヘッド２３を介して回収容器２１の内容物を真空引きする吸引ポンプ２４と、を備えている。
【００１７】
吸引ヘッド２３は、前記したように、昇降機構２２によって上下移動可能になっており、回収容器２１の内容物をフィルタ２６で濾過する場合には、昇降機構２２が吸引ヘッド２３を上昇させて吸引ヘッド２３と回収容器２１とを連結させることとなる。また、回収容器２１を処理ステージ５に取り付け、又は処理ステージ５から取り外す際には、昇降機構２２は、吸引ヘッド２３を下降させて吸引ヘッド２３と回収容器２１との連結を解くこととなる。
そして、このような吸引ヘッド２３から延出する配管Ｐ１の途中に設けられた前記吸引ポンプ２４が起動することで、前記したように、回収容器２１内の液状成分は、フィルタ２６、吸引ヘッド２３、及び吸引ポンプ２４を介して生体物質定量装置１の図示しない廃液貯留槽内に排出されることとなる。
ちなみに、吸引ポンプ２４の駆動及び停止、並びに昇降機構２２の駆動及び停止は、制御部３４の吸引ポンプ制御部３４ｄ及び昇降機構制御部３４ｅによって制御されることとなる。
【００１８】
液分注装置３１は、液分注ノズル３１ａと、この液分注ノズル３１ａに所定量の液体を吸引させ、又は排出させる分注ポンプ３１ｂと、生体物質定量装置１の筐体７内で液分注ノズル３１ａを三次元的に移動させるアクチュエータ３１ｃと、制御部３４のアクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂと、を備えている。
【００１９】
この液分注装置３１によれば、その液分注ノズル３１ａが、後記するＡＴＰ発光強度を測定する工程において、回収容器２１内に得られるＡＴＰ抽出液８ｄ（図３（ａ）参照）の所定量を、次に説明するＡＴＰの定量機構３の構成要素である発光強度測定ユニット３２の発光用チューブ３２ｂに分注するようになっている。また、液分注ノズル３１ａは、試薬ホルダ６のＡＴＰ発光試薬８ｂを発光用チューブ３２ｂに分注するようになっている。なお、このＡＴＰ発光試薬８ｂは、特許請求の範囲にいう「生体物質発光試薬」に相当する。
【００２０】
また、液分注ノズル３１ａは、処理試薬としての後記するＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量を測定する際には、試薬ホルダ６のＡＴＰ抽出試薬８ｃを発光用チューブ３２ｂに分注するとともに、試薬ホルダ６のＡＴＰ発光試薬８ｂを発光用チューブ３２ｂに分注することとなる。
なお、液分注装置３１のアクチュエータ３１ｃによる液分注ノズル３１ａの三次元的な移動は、アクチュエータ制御部３４ａによるアクチュエータ３１ｃの所定の制御によって実現されることとなる。また、ＡＴＰ発光試薬８ｂ、ＡＴＰ抽出試薬８ｃ、後記のＡＴＰ抽出液８ｄ（図３（ａ）参照）等の分注量の調節は、流量制御部３４ｂによる分注ポンプ３１ｂの所定の制御によって実現されることとなる。
【００２１】
（ＡＴＰの定量機構）
ＡＴＰの定量機構３は、発光強度測定ユニット３２と、この発光強度測定ユニット３２から出力されるＡＴＰ発光強度の検出信号に基づいて微生物に含まれるＡＴＰを定量する制御部３４の演算部３４ｆと、を主に備えて構成されている。
【００２２】
発光強度測定ユニット３２は、後に詳しく説明するように、分注されたＡＴＰ抽出液８ｄ（図３（ａ）参照）又はＡＴＰ抽出試薬８ｃと、ＡＴＰ発光試薬８ｂとを受け入れて発光反応させる発光用チューブ３２ｂと、これらの発光反応時のＡＴＰ発光強度を検出する光電子増倍管等を有する光検出部本体３２ａとを備えている。
そして、光検出部本体３２ａは、前記したように、発光用チューブ３２ｂにおけるＡＴＰ発光強度の検出信号を制御部３４の演算部３４ｆに出力することとなる。つまり、光検出部本体３２ａは、「ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」の検出信号と、「ＡＴＰ抽出試薬８ｃ（処理試薬）中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」の検出信号と、をそれぞれ出力することとなる。
なお、「ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」は、特許請求の範囲にいう「細胞から分離・抽出した生体物質に対し、生体物質発光試薬を反応させた際の発光量」に相当する。また、「処理試薬中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」は、特許請求の範囲にいう「所定の処理試薬に対し、生体物質発光試薬を反応させた際の発光量」に相当する。
【００２３】
演算部３４ｆは、光検出部本体３２ａから出力される「ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」の検出信号と、「処理試薬中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度」の検出信号とに基づいて、それぞれのＡＴＰ発光強度同士の差分発光強度を演算する。なお、この差分発光強度は、特許請求の範囲にいう「差分発光量」に相当する。
また、演算部３４ｆは、この差分発光強度に基づいて、液状試料８ａ中の微生物に含まれるＡＴＰの量を演算して求める。なお、この演算部３４ｆのＡＴＰの量の演算手順については、後に詳しく説明する。
【００２４】
＜生体物質定量装置の動作及び生体物質の定量原理＞
次に、生体物質定量装置１の動作及び生体物質の定量原理について説明しながら本発明の生体物質定量方法について説明する。ここでは図１及び図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施形態における生体物質定量方法の概略を示すフローチャートである。
【００２５】
図１に示す生体物質定量装置１では、回収容器２１が処理ステージ５に配置され、次いでこの回収容器２１に検査対象となる液状試料８ａが注入された後、図示しない起動スイッチがオンにされることで制御部３４が次の手順を実行する。
【００２６】
制御部３４の昇降機構制御部３４ｅは、吸引ヘッド２３を上昇させて回収容器２１と連結させるように昇降機構２２に指令を出力する。
次に、制御部３４の吸引ポンプ制御部３４ｄは、吸引ポンプ２４を起動することで、吸引ヘッド２３は、回収容器２１の内容物（液状試料８ａ）の濾過を開始する（図２のステップＳ１）。このステップＳ１の濾過の工程によって、フィルタ２６上に微生物が回収されると共に、液状試料８ａ中の液体成分は、吸引ヘッド２３側に排出される。この際、液状試料８ａの液体成分に含まれる微生物の細胞外に存在するＡＴＰの大部分、及び後のＡＴＰの発光反応を阻害する物質もこの液体成分と共に排出される。
【００２７】
次に、回収容器２１の内容物の濾過が完了した後、回収容器２１内にバッファ液が注入される（図２のステップＳ２）。
このバッファ液としては、ＡＴＰフリーの滅菌温水等が好適に使用される。
そして、制御部３４の吸引ポンプ制御部３４ｄは、吸引ポンプ２４を起動することで、吸引ヘッド２３は、回収容器２１の内容物の濾過を再び開始する（図２のステップＳ３）。
【００２８】
次のステップＳ４では、回収容器２１内にＡＴＰ消去試薬が分注される（図２のステップＳ４参照）。
ちなみに、ＡＴＰ消去試薬は、試薬ホルダ６に配置されており、前記の液分注装置３１の液分注ノズル３１ａによって、試薬ホルダ６から回収容器２１に分注されることとなる。
このＡＴＰ消去試薬の分注によって、微生物の細胞外に存在するＡＴＰは、より確実に消去されることとなる。
このＡＴＰ消去試薬としては、例えば、ＡＴＰ分解酵素が挙げられる。
【００２９】
また、この液分注装置３１の液分注ノズル３１ａは、前記のアクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂによる制御で、回収容器２１内にＡＴＰ抽出試薬８ｃを分注する（図２のステップＳ５）。なお、このＡＴＰ抽出試薬８ｃは、特許請求の範囲にいう「処理試薬」に相当する。
このＡＴＰ抽出試薬８ｃの分注によって、微生物に含まれるＡＴＰが抽出されて回収容器２１内にＡＴＰ抽出液８ｄ（図３（ａ）参照）が生成することとなる。また、ステップＳ４で回収容器２１内に分注されたＡＴＰ消去試薬は、このＡＴＰ抽出試薬８ｃと接触することによって失活することとなる。
【００３０】
このＡＴＰ抽出試薬８ｃとしては、例えば、界面活性剤、エタノールとアンモニアの混合液、メタノール、エタノール、トリクロロ酢酸、過塩素酸、トリス緩衝液等を好適に使用することができる。中でも界面活性剤が望ましく、この界面活性剤としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、モノラウロイルリン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ミリスチルジメチルベンジルアンモニウム等が挙げられる。
【００３１】
また、この液分注装置３１の液分注ノズル３１ａは、前記のアクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂによる制御で、回収容器２１内のＡＴＰ抽出液８ｄを発光強度測定ユニット３２の発光用チューブ３２ｂに分注する（図２のステップＳ６）。
これにより、発光用チューブ３２ｂ内ではＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰと、ＡＴＰ発光試薬８ｂとの発光反応によって発光を生じることとなる。
【００３２】
また、液分注ノズル３１ａは、前記のアクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂによる制御で、試薬ホルダ６に配置されているＡＴＰ発光試薬８ｂを発光用チューブ３２ｂに分注する（図２のステップＳ７）。
このＡＴＰ発光試薬８ｂとしては、例えば、ルシフェラーゼ・ルシフェリン試薬が挙げられる。
【００３３】
次に、制御部３４の演算部３４ｆは、光検出部本体３２ａ（図１参照）がＡＴＰの発光強度を検出して出力した検出信号をデジタル処理し、単一光子計数法に基づいて発光強度を測定する（ステップＳ８）。なお、この発光強度は、前記のとおり特許請求の範囲にいう「発光量」に相当する。また、このステップＳ８の工程は、特許請求の範囲にいう「第１の発光量測定工程」に相当する。
そして、制御部３４は、演算部３４ｆで測定したこの発光強度（第１の発光量測定工程で測定された発光量）の値（データ）を、図示しない所定の記憶部に一旦格納する。
【００３４】
次に、発光強度測定ユニット３２の発光用チューブ３２ｂは新たなものと取り替えられる。そして、液分注ノズル３１ａは、アクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂの制御によって、試薬ホルダ６に配置されているＡＴＰ抽出試薬８ｃ（処理試薬）を発光用チューブ３２ｂに分注する（図２のステップＳ９）。
【００３５】
また、液分注ノズル３１ａは、アクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂの制御によって、試薬ホルダ６に配置されているＡＴＰ発光試薬８ｂを発光用チューブ３２ｂに分注する（図２のステップＳ１０）。
これにより、発光用チューブ３２ｂ内では、ＡＴＰ抽出試薬８ｃ（処理試薬）中のＡＴＰと、ＡＴＰ発光試薬８ｂとの発光反応によって発光を生じることとなる。
【００３６】
次に、制御部３４の演算部３４ｆは、光検出部本体３２ａ（図１参照）がＡＴＰの発光強度を検出して出力した検出信号をデジタル処理し、単一光子計数法に基づいて発光強度を測定する（図２のステップＳ１１）。なお、このステップＳ１１の工程は、特許請求の範囲にいう「第２の発光量測定工程」に相当する。
そして、制御部３４は、演算部３４ｆで測定したこの発光強度（第２の発光量測定工程で測定された発光量）の値（データ）を、前記の記憶部に一旦格納する。
ちなみに、本実施形態におけるこのようなステップＳ８の工程「第１の発光量測定工程」と、ステップＳ１１の工程「第２の発光量測定工程」とは、常に対で行われる。
【００３７】
次に、制御部３４の演算部３４ｆは、前記の記憶部（図示省略）を参照して、ステップＳ８で測定した発光強度（第１の発光量測定工程で測定された発光量）と、ステップＳ１１で測定した発光強度（第２の発光量測定工程で測定された発光量）の差分発光強度を演算する（図２のステップ１２）。
【００３８】
そして、制御部３４は、予め記憶しているＡＴＰ量（ａｍｏｌ）と、発光強度（ＣＰＳ）との関係を示す検量線に基づいて、前記の差分発光強度に対応するＡＴＰ量（ａｍｏｌ）を演算する。つまり、差分発光強度に基づいて液状試料８ａ（検体）中のＡＴＰが定量される（図２のステップ１３）。このステップＳ１３が行われることで、本実施形態に係る一連の生体物質定量方法の所定の工程が終了する。
【００３９】
以上のような本実施形態に係る生体物質定量装置１及び生体物質定量方法によれば次のような作用効果を奏することができる。次に参照する図３は、本実施形態における生体物質定量方法の手順を生体物質定量装置に即して説明する工程説明図であり、（ａ）は、図２のステップＳ５からステップＳ７の手順を示す工程図、（ｂ）は、図２のステップＳ９及びステップＳ１０の手順を示す工程図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、回収容器２１内にＡＴＰ抽出試薬８ｃが分注され（図２のステップＳ５参照）、回収容器２１内にはＡＴＰ抽出液８ｄが生成される。このＡＴＰ抽出液８ｄには、液状試料８ａ（図１参照）中の微生物から抽出されたＡＴＰと、分注したＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれているＡＴＰとが混在している。
【００４１】
次のステップＳ６では、回収容器２１のＡＴＰ抽出液８ｄが、発光用チューブ３２ｂに分注される。
次いで、ＡＴＰ発光試薬８ｂがこの発光用チューブ３２ｂに分注されると（図２のステップＳ７参照）、発光用チューブ３２ｂでは、存在するＡＴＰ量に応じた発光強度で発光が生じることとなる。つまり、光検出部本体３２ａからは、液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰと、分注されたＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰとの合計量に対応するＡＴＰ発光強度の検出信号が出力される（図３（ａ）中、（Ｉ）ＡＴＰ発光強度と記す）。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、ＡＴＰ抽出試薬８ｃが発光用チューブ３２ｂに分注され（図２のステップＳ９参照）、ＡＴＰ発光試薬８ｂがこの発光用チューブ３２ｂに分注されると（図２のステップＳ１０参照）、発光用チューブ３２ｂでは、分注されたＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量に応じた発光強度で発光が生じることとなる。つまり、光検出部本体３２ａからは、分注されたＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量に対応するＡＴＰ発光強度の検出信号が出力される（図３（ｂ）中、（II）ＡＴＰ発光強度と記す）。
【００４３】
そして、前記したように、図２に示すステップＳ１２では差分発光強度、つまりＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量が差し引かれることでキャリブレーション測定が実施され、液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰのみに基づいたＡＴＰ発光強度が演算される。また、図２に示すステップＳ１３では、このような差分発光強度に基づいてＡＴＰが定量される。よって、本実施形態の生体物質定量装置１及び生体物質定量方法によれば、液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰ量を精度よく高感度に定量することができる。
【００４４】
また、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステップＳ５で回収容器２１に分注されるＡＴＰ抽出試薬８ｃと、ステップＳ９で発光用チューブ３２ｂに分注されるＡＴＰ抽出試薬８ｃとは同じものが使用されるので、ＡＴＰ抽出試薬８ｃ自体の濃度は勿論のこと、ＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量、その他の不知の介在物の濃度についても同じ量となっている。また、ＡＴＰ発光試薬８ｂについても、同じものが使用される。
したがって、本実施形態の生体物質定量装置１及び生体物質定量方法では、従来の定量方法と異なって、ＡＴＰ抽出試薬８ｃ等の処理試薬や、ＡＴＰ発光試薬８ｂの濃度に差が生じることがない。よって、本実施形態の生体物質定量装置１及び生体物質定量方法によれば、液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰ量を精度よく高感度に定量することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、図２のステップ１３において、制御部３４は、予め記憶しているＡＴＰ量（ａｍｏｌ）と、発光強度（ＣＰＳ）との関係を示す検量線に基づいて、前記の差分発光強度に対応するＡＴＰ量（ａｍｏｌ）を演算するように構成されているが、本発明はこれに限定されず、1つの液状試料８ａのＡＴＰの定量を行うたびに、ＡＴＰ量（ａｍｏｌ）と、発光強度（ＣＰＳ）との関係を求める構成とすることができる。
【００４６】
図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の他の実施形態（変形例）における生体物質定量方法の手順を生体物質定量装置に即して説明する工程説明図である。
図４（ａ）から（ｃ）中、符号６は試薬ホルダ、符号８ｄはＡＴＰ抽出液、符号８ｅはＡＴＰ標準試薬、符号２１は回収容器、符号３２ａは光検出部本体、符号３２ｂは発光用チューブである。
【００４７】
この「他の実施形態（変形例）」における生体物質定量方法では、図４（ａ）から（ｃ）に示すように、ＡＴＰの含有量が既知のＡＴＰ標準試薬８ｅが別途用意される。このＡＴＰ標準試薬８ｅは、液分注装置３１（図１参照）の液分注ノズル３１ａ（図１参照）でアクセス可能な、筐体７（図１参照）内の適所に配置することができ、勿論試薬ホルダ６に配置することもできる。
【００４８】
図４（ａ）及び（ｂ）に示す生体物質定量方法の手順は、図３（ａ）及び（ｂ）に示す生体物質定量方法の手順と同じである。つまり、図４（ａ）に示す光検出部本体３２ａからは、液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰと、分注したＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰとの合計量に対応するＡＴＰ発光強度の検出信号が出力される（図４（ａ）中、（Ｉ）ＡＴＰ発光強度と記す）。また、図４（ｂ）に示す光検出部本体３２ａからは、分注したＡＴＰ抽出試薬８ｃに含まれるＡＴＰ量に対応するＡＴＰ発光強度の検出信号が出力される（図４（ｂ）中、（II）ＡＴＰ発光強度と記す）。
【００４９】
一方、前記したように、実施形態のステップＳ１３（図２参照）では、制御部３４が予め記憶しているＡＴＰ量（ａｍｏｌ）と、発光強度（ＣＰＳ）との関係を示す検量線に基づいて差分発光強度に対応するＡＴＰ量（ａｍｏｌ）を演算するように構成されている。
これに対して、この変形例においては、図４（ａ）及び（ｂ）に示す生体物質定量方法の手順が行われた後、図４（ｃ）に示すように、別途用意された、ＡＴＰ標準試薬８ｅが発光用チューブ３２ｂに分注され（ステップＳα）、ステップＳ７及びステップＳ１０で使用されるものと同じＡＴＰ発光試薬８ｂが発光用チューブ３２ｂに分注される（ステップＳβ）。ちなみに、これらのＡＴＰ発光試薬８ｂ及びＡＴＰ標準試薬８ｅの分注工程は、図１に示すアクチュエータ制御部３４ａ及び流量制御部３４ｂの制御によって行われる。
【００５０】
これにより、発光用チューブ３２ｂでは、分注したＡＴＰ標準試薬８ｅのＡＴＰ量に応じたＡＴＰ発光試薬８ｂの発光反応によって発光が生じることとなる。つまり、光検出部本体３２ａからは、図４（ａ）及び（ｂ）に示す手順で使用されたＡＴＰ発光試薬８ｂによって、ＡＴＰ標準試薬８ｅに含まれる既知のＡＴＰ量に対応するＡＴＰ発光強度の検出信号が出力される（図４（ｃ）中、（III）ＡＴＰ発光強度と記す）。
【００５１】
そして、この変形例においては、前記実施形態でのステップＳ１２（図２参照）と同様に、図４（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す「（Ｉ）ＡＴＰ発光強度」及び「（II）ＡＴＰ発光強度」に基づいて差分発光強度が演算されるとともに、「前記のＡＴＰ発光試薬８ｂの使用」により実測される「既知のＡＴＰ量のＡＴＰ発光強度」に基づいて、当該差分発光強度に対応するＡＴＰが定量される。
【００５２】
このような変形例によれば、「微生物中のＡＴＰの定量に使用されたものと同じＡＴＰ発光試薬８ｂの使用」により実測される「既知のＡＴＰ量のＡＴＰ発光強度」に基づいて、当該差分発光強度に対応するＡＴＰが定量されるので、より一層精度よく高感度に液状試料８ａの微生物由来のＡＴＰ量を定量することができる。
【００５３】
また、前記実施形態及び前記「他の実施形態（変形例）」では、ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度を測定した後に、処理試薬中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度を測定するように構成されているが、本発明は処理試薬中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度を測定した後に、ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度を測定する構成とすることができる。
また、ＡＴＰ抽出液８ｄ中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度の測定と、処理試薬中のＡＴＰによるＡＴＰ発光強度の測定とが並行して行われるように生体物質定量装置１を構成することもできる。
【００５４】
また、前記実施形態での処理試薬は、前記したように、ＡＴＰ抽出試薬８ｃを想定しているが、本発明ではＡＴＰ消去試薬を処理試薬の概念に含めることができる。このＡＴＰ消去試薬を処理試薬の概念に含める場合には、これのＡＴＰ量を補正するものではなく、ＡＴＰ消去試薬の濃度誤差を補正することがその目的とされる。
【００５５】
また、前記実施形態では、発光用チューブ３２ｂに分注したＡＴＰ抽出液８ｄ又はＡＴＰ抽出試薬８ｃ（処理試薬）に対して、ＡＴＰ発光試薬８ｂを分注して発光反応を行わせているが、本発明は発光用チューブ３２ｂに分注したＡＴＰ発光試薬８ｂに対して、ＡＴＰ抽出液８ｄ又はＡＴＰ抽出試薬８ｃ（処理試薬）を分注して発光反応を行わせる構成とすることもできる。
また、前記「他の実施形態（変形例）」では、発光用チューブ３２ｂに分注したＡＴＰ発光試薬８ｂに対して、ＡＴＰ標準試薬８ｅを分注する構成とすることもできる。
【００５６】
前記実施形態での微生物としては、例えば、コリネバクテリウム、ミクロコッカス、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、セレウス菌、枯草菌等のグラム陽性菌、シトロバクター、大腸菌、緑膿菌、セラチア菌等のグラム陰性菌、コウジカビ、アオカビ、アズキイロカビ、カンジタ菌等の真菌等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
なお、本発明は、枯草菌等の芽胞形成菌に適用する場合には、前記した試薬にアミノ酸、糖等の栄養形細胞変換試薬を含めることができる。
【００５７】
また、生体物質としてグラム陰性菌の細胞膜に含まれるエンドトキシンを定量する場合には、生体物質発光試薬としては、リムルスを使用することができる。
【００５８】
また、前記実施形態では、液状試料８ａ中の生体物質の定量を想定しているが、例えば、空気中を浮遊する微生物をゲル状担体で捕集した後、これを回収容器２１内に配置した状態でバッファ液等を加えて液状試料８ａとすることもできる。
ちなみに、ゲル状担体としては、例えば、常温から昇温することでゲルからゾルに相変化する材料で形成されるものが挙げられる。この材料としては、３０℃以上、４０℃未満で液化するものが望ましく、中でも、ゼラチン、ゼラチンとグリセロールの混合物、及びＮ−アクリロイルグリシンアミドとＮ−メタクリロイル−Ｎ´−ビオチニルプロピレンジアミンとの１０：１のコポリマーがさらに望ましい。
【符号の説明】
【００５９】
１      生体物質定量装置
２      濾過装置
４      回収機構
３      定量機構
６      試薬ホルダ
８ａ    液状試料（検体）
８ｂ    ＡＴＰ発光試薬（生体物質発光試薬）
８ｃ    ＡＴＰ抽出試薬（処理試薬）
８ｄ    ＡＴＰ抽出液
８ｅ    ＡＴＰ標準試薬（生体物質標準試薬）
２１    回収容器
２２    昇降機構
２３    吸引ヘッド
２４    吸引ポンプ
２６    フィルタ
３１    液分注装置
３１ａ  液分注ノズル
３１ｂ  分注ポンプ
３１ｃ  アクチュエータ
３２    発光強度測定ユニット
３２ｂ  発光用チューブ
３４    制御部
３４ａ  アクチュエータ制御部
３４ｂ  流量制御部
３４ｄ  吸引ポンプ制御部
３４ｅ  昇降機構制御部
３４ｆ  演算部
【要約】
【課題】本発明は、検体に含まれる細胞の生体物質を従来よりも精度よく高感度に定量することができる生体物質定量装置を提供する。
【解決手段】本発明は、検体（液状試料８ａ）に含まれる細胞の生体物質（ＡＴＰ）を定量する生体物質定量装置１であって、検体に所定の処理試薬（ＡＴＰ抽出試薬８ｃ）を接触させて検体（液状試料８ａ）に含まれる細胞から分離・抽出した生体物質（ＡＴＰ）に対し、生体物質発光試薬（ＡＴＰ発光試薬８ｂ）を反応させた際の発光量と、前記所定の処理試薬に対し、前記生体物質発光試薬を反応させた際の発光量と、の差分発光量に基づいて、検体に含まれる細胞の生体物質の量を演算する制御部３４を備えることを特徴とする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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